钝化材料组合对酸性土壤镉铅砷和中微量元素有效性的影响

采用土壤培养试验的方法,研究了在同等剂量下(6 g/kg土)海泡石(S)、铁锰矿粉(F)和生物炭(B)及其组合对酸性土壤镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)有效性的影响,以期筛选出同步钝化酸性土壤镉铅砷且对中微量元素锌铁锰有效性影响小的钝化材料组合。结果表明:海泡石、铁锰矿粉、生物炭及其组合均在一定程度上提高了土壤pH,降低了土壤中Cd、Pb和As的有效态含量,组合处理降低了土壤Cd、Pb和As有效性的效果均优于单施处理。3种钝化材料及其组合在一定程度上降低了土壤中Zn的有效态性,3种钝化材料及其大多数组合降低了土壤Fe和Mn有效性。S_(5)F_(1)B_(0)组合同步钝化土壤Cd、Pb和As效率均较高,该处理土壤有效态Cd、有效态Pb、有效态As和有效态Zn含量比CK分别降低了30.9%、84.5%、60.2%和32.5%,有效态Mn含量上升了19.9%。土壤中有效态Cd、Pb、Zn和Mn含量与pH均显著负相关。S_(5)F_(1)B_(0)组合同步钝化复合污染土壤Cd、Pb、As的效率均较高,可适当提高土壤Mn的有效性,应用时需适当补充Zn元素。

中国南方农区畜牧业面临的问题与发展对策

南方农区为我国种植业和畜牧业主要生产基地。为促进南方农区畜牧业的可持续发展,把粮食主产区同时建成畜产品主产区,本文在认真分析了南方农区畜牧业的发展现状、优势的基础上,从结构调整、区域布局、市场体系建设、畜产品加工、产品质量诸方面,提出南方农区畜牧业发展的重点与对策。

控释肥料提高氮素利用率的作用及对水稻效应的研究

研究了田间条件下控释肥料氮的释放速率与水稻吸收氮量之间的关系。结果表明 ,控释肥料氮的释放速率在水稻生育前期高 ,但随着时间的进程而逐渐降低。水稻从 70日型控释肥料中吸收的氮遵循三次曲线 ,因此 70日型控释肥料能够满足水稻本田生长期对氮的需要。施用控释肥料的水层含氮量极低 ,且无可见的水藻生长 ;而施尿素的水层则尿素N和NH+4 N含量高 ,水藻活动繁茂 ,滞留于水层的肥料氮 5～ 6d内迅速地降至无氮对照水平 ,氨的挥发损失和氮的反硝化损失大。控释肥料氮的利用率高达 72 3% ,比尿素高出 36 5个百分点。

不同种植模式对稻田土壤重金属含量及晚稻稻米品质的影响

为了寻求消减土壤重金属的种植模式,确保食物安全,以6年定位试验,研究了5种不同种植模式对稻田土壤重金属Cd、Pb、Hg、As含量、晚稻植株重金属的积累与分配、稻米品质及产量的影响。结果表明,与冬闲-双季稻(CK)相比,黑麦草-双季稻(T1)、紫云英-双季稻(T2)、油菜-双季稻(T3)和马铃薯-双季稻(T4)4种冬种模式对土壤重金属含量表现出明显差异,其中T1土壤As,T2土壤Cd、Hg、As,T3土壤Cd、Hg,T4土壤Pb、Hg含量均显著低于CK,但T1土壤Hg,T3土壤As,T4土壤Cd、As含量显著高于CK。不同种植模式晚稻植株重金属含量均为根>茎叶>糙米,冬种模式根重金属含量均低于CK,茎叶Cd含量均高于CK,茎叶Pb、Hg、As含量表现不稳定,糙米Cd、Pb含量除T4Cd外,其余均显著低于CK。冬种模式均增加了稻米出糙率、整精米率、胶稠度和直链淀粉含量,降低了垩白米率和垩白大小。冬种模式增加了晚稻产量,其中T4比CK显著增产17.52%。上述结果说明,冬种模式有促进消减土壤部分重金属污染趋势,但其作用有限,并能一定程度降低糙米Cd、Pb含量,改善稻米品质和提高水稻产量。

湖南省第四纪红土和花岗岩风化物发育的土壤系统分类研究

湖南省地处中亚热带，具有亚热带季风气候特点。此区域低海拔分布的第四纪红色粘土和花岗岩风化物发育的土壤，在全国第二次土壤普查中，归属于红壤土类，并根据气候和粘粒矿物的差异，将湘北与湘中、湘南的土壤在亚类上加以区分，分为普通红壤和棕红壤两个亚类。中国土壤...

镉污染稻草还田对土壤镉形态转化的影响

采用模拟培养实验，研究了镉污染稻草还田后清洁土壤（pH=4．72）和镉污染土壤（pH=7．90）中有效态镉含量及镉形态分布的变化特征。结果表明：添加稻草和淹水培养使土壤pH值向6．0—7．5的区间转变，并显著提高了土壤可溶性有机碳（DOC）含量。清洁土壤添加镉污染稻草后，土壤DTPA（Diethylene triamine pentacetate acid）提取态cd含量增加23．5％-225．0％，土壤酸提取态和可还原态镉的相对比例显著提高，而残渣态和可氧化态镉的比例则相对降低，其效果随稻草添加量的增加显著增强；镉污染土壤添加镉污染稻草后，DTPA提取态镉仅在培养初期（2d）略有提高，随培养时间的延长，DTPA提取态镉含量显著降低（28．6％～41．1％），且添加稻草促使酸提取态镉向可还原态镉和残渣态镉转化。研究表明，镉污染稻草进入清洁土壤会带来镉污染的扩散风险，而进入供试污染土壤后则能在一定程度上降低污染土壤中镉的有效性。

冬季覆盖作物对南方稻田水稻生理生化及生长特性的影响

2004～2009年以冬闲-双季稻为对照,对黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻和马铃薯-双季稻4种不同冬季覆盖作物稻田水稻植株的生理生化和生长特性进行了研究。结果表明:4种稻田冬季覆盖作物处理均能提高双季稻植株叶片的叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,而丙二醛(MDA)含量除早稻的苗期和分蘖期外,其他生育时期均低于对照;各处理早稻有效穗分别比对照增加18.08万穗·hm-2、21.25万穗·hm-2、12.75万穗·hm-2和17.26万穗·hm-2,结实率分别增加4.98%、8.50%、13.62%和6.99%,千粒重分别增加0.24g、0.10g、0.14g和0.43g,产量分别增加324.44kg·hm-2、381.17kg·hm-2、91.04kg·hm-2和303.46kg·hm-2;各处理晚稻有效穗分别比对照增加9.81万穗·hm-2、11.48万穗·hm-2、5.06万穗·hm-2和14.91万穗·hm-2,结实率分别增加6.29%、8.81%、15.11%和8.50%,千粒重分别增加0.93g、0.88g、0.10g和0.90g,产量分别增加302.28kg·hm-2、316.03kg·hm-2、110.13kg·hm-2和468.17kg·hm-2。该研究显示,在南方双季稻田种植冬季覆盖作物可增强水稻叶片的抗氧化酶活性,促进其生长发育,从而改善水稻的产量及其构成因素,有利于水稻产量的增加。

湘南红壤丘陵区幼龄果园豆科牧草培肥效果研究

在幼龄桔园套种了白三叶(Trrifolium repens)、圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)、羽叶决明(Chamaecradta nictitans)、决明86134(Chamaecrista rotundifolia CPI 86134)、大翼豆(Macroptilium lathyroides)和罗顿豆(Lotononis bainesii)6个豆科牧草品种,研究了牧草种植后土壤理化特征的变化,为果园选择适宜的套种牧草种类和处理方式。结果表明,与开展不同耕作处理前的基础样相比,牧草在刈割、保留和翻压处理下土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量总体得到提升,翻压处理升幅最大,土壤速效钾和pH总体呈下降趋势,翻压处理降幅最小;羽叶决明翻压处理的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量的升幅最大,土壤速效钾含量降幅最小,其次是圆叶决明翻压处理,羽叶决明翻压处理下土壤p H降幅最小。与裸地处理相比,牧草处理提高了桔子产量和单果重,增加了桔树树高、冠径及春秋梢的个数和长度,其中,羽叶决明翻压处理的均最高,其次是圆叶决明翻压处理。羽叶决明翻压处理的牧草生物量最大,归还到土壤中的氮磷也最多,其土壤微生物生物量碳氮和脲酶活性也显著高于其他处理。羽叶决明翻压是一种较好的幼龄果园培肥模式,但在栽培过程中需补充磷肥和钾肥,同时,有必要増施石灰等碱性物质,以防治种植豆科牧草培肥时土壤p H下降。

冬季覆盖植物对南方稻田土壤养分和水稻生长的影响

以冬闲-双季稻为对照,通过对黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻和马铃薯-双季稻等5种不同冬季覆盖植物稻田土壤养分变化及晚稻生长进行为期4年的定位研究。结果表明:不同冬季覆盖植物均能改善稻田土壤肥力状况,提高稻田土壤有机碳和全氮的含量,促进晚稻对养分的吸收和植株生长发育。晚稻植株的根系和地上部分干物质积累量均明显高于对照;上述4种冬季覆盖植物晚稻的有效穗数分别比对照增加23.36,21.24,11.19,31.86万/hm2,其穗长、穗重和结实率与对照均无明显差异,千粒重分别比对照增加0.11,0.95,0.13,0.51g;油菜-双季稻晚稻的穗干重明显高于对照及其它处理。稻田冬季覆盖植物有利于改善晚稻产量构成因素,不同程度地提高水稻产量,分别比对照增加649.67,558.64,437.26,783.82kg/hm2。

冬种黑麦草对6种水稻土重金属含量及晚稻不同器官重金属累积与分配的影响

研究双季稻区不同土壤类型冬季种植黑麦草对土壤重金属含量及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响,可为水稻质量安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。本文以7年定位试验为基础,研究了南方双季稻区冬季种植黑麦草对6种不同水稻土耕层土壤重金属Cd、Pd、Hg和As含量的变化及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响。结果表明,在6种不同土壤类型中,灰泥田土壤Cd含量极显著高于其他土壤类型;黄泥田土壤Pd含量极显著高于其他土壤类型;土壤Hg含量以红黄泥田最高,达0.029mgkg-1,与其他土壤类型差异达极显著水平;土壤As的含量以黄泥田最高,为29.5mgkg-1,极显著高于其他土壤类型。6种不同土壤类型晚稻植株Cd、Pb、As含量均为根>茎叶>糙米。在晚稻植株根系、茎叶和糙米的Cd含量以红黄泥田最高,均极显著高于其他土壤类型;植株根系Pb、As含量以黄泥田最高,分别为33.0mgkg-1和119.5mgkg-1,均极显著高于其他土壤类型;河沙泥水稻植株茎叶的Hg、As含量均极显著高于其他土壤类型。说明黄泥田种植水稻有利于降低稻米中重金属含量,改善稻米品质。

不同有机无机肥配比对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响

为了消减冷浸型中低产田长期浸渍、泥温低、土壤有效养分低等障碍因子,通过田间小区试验和动态取样与室内测定,研究了不同有机无机肥配比对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响。结果表明:与复合肥处理比较,复合肥与40%(N)生鸡粪配施处理的土壤磷酸铁盐和磷酸钙盐含量分别提高11%和17%,复合肥与60%(N)生鸡粪配施处理的土壤磷酸铝盐含量提高44%,且磷酸铝盐、磷酸铁盐和磷酸钙盐占无机磷总量的比例提高,闭蓄态磷占无机磷总量的比例降低,促使土壤中难溶性磷向易溶性磷转化,提高土壤有效磷含量;复合肥配施60%(N)生鸡粪处理的土壤松结态腐殖质占重组腐殖质的比例提高1.9个百分点,紧结态腐殖质占重组腐殖质的比例降低4.6个百分点,土壤活性有机质含量提高14%,土壤阳离子交换量提高11%;复合肥与40%(N)生鸡粪配施处理的土壤真菌和放线菌数量分别提高33%和28%,复合肥配施60%(N)生鸡粪处理的土壤细菌数和微生物活性分别提高160%和19%,水稻磷、钾吸收量分别提高5%和111%;复合肥与40%(N)生鸡粪配施处理的早、晚稻产量分别增加8%和42%,复合肥与60%(N)生鸡粪配施处理的早、晚稻产量分别增加6%和31%。有机无机平衡施肥是适合于冷浸田水稻增产的施肥方式。

土壤重金属污染及修复方法研究进展

为了解土壤重金属污染现状、各种修复方法的研究动态以及未来重金属的研究方向,综述了土壤重金属的主要形态、污染程度评价指标、循环机制、离子间相互效应、修复方法等,并对今后的研究方向进行展望,为其他研究者提供参考。关于土壤重金属的基础性研究还有待于进一步地深入和发展,特别是重金属的循环机制;重金属修复以植物和微生物修复为主体,其他修复方法并用将是趋势。

不同耕作模式对双季稻田生态系统净碳汇效应及收益的影响

耕作措施是影响稻田生态系统净碳汇效应和经济收益的关键因素。为探明南方双季稻区不同耕作模式下稻田耕层土壤(0-20 cm)固碳速率和土壤碳密度、年碳汇平衡和经济收益的变化特征,开展紫云英(Astragalus sinicus L.)-双季稻大田定位试验,设双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)、双季水稻旋耕+秸秆不还田(RTO,对照)4种耕作处理,系统分析了不同耕作方式对稻田耕层土壤固碳速率和土壤碳密度、年碳汇平衡和经济收益的影响。研究结果表明,各处理稻田耕层土壤的固碳速率变化范围为2.98-3.43 t·hm^-2·a-1,耕层土壤碳密度为29.77-34.33 t·hm^-2,其大小顺序均表现为CT>RT>NT>RTO。不同耕作处理稻田生态系统作物的净碳固定变化范围为5.27-7.43 t·hm^-2·a-1,其大小顺序表现为CT>RT>NT>RTO;CT和RT处理土壤的净碳汇量分别比NT处理增加40.26%和3.90%。不同处理稻田生态系统物质投入的碳成本为0.03-0.85 t·hm^-2·a-1,年经济收益为7.11-8.81×103 CNY·hm^-2·a-1,稻田生态系统经济效益大小顺序表现为CT>RT>NT>RTO。总之,翻耕、旋耕结合秸秆还田处理均有利于提高双季稻田耕层土壤的固碳速率、碳汇效应和经济收益,是增加耕层土壤有机碳库贮量的有效措施。

土壤调理剂对冷浸田土壤特性及水稻生长的影响

冷浸田因长期受冷泉水浸渍,土体封闭,通气不良,土壤Eh值和有效养分低下,水稻产量偏低。本研究以单施化肥为对照,设置增施生物稻糠、脱硫灰、石膏、过氧化钙和硅钙肥处理,通过田间小区试验和定期观测,探究了不同土壤调理剂对冷浸田土壤特性及水稻生长的影响。结果表明:与CK处理比较,施用生物稻糠和石膏土壤活性还原物质含量分别降低了52%和30%,从而提高了土壤的氧化性能;土壤细菌数分别提高200%和96%,真菌数分别下降16%和10%,进而提高土壤供氮能力。而施用脱硫灰和石膏调节了土壤养分,土壤有效磷含量均增加83%,速效钾含量分别增加50%和13%,水稻叶绿素含量分别提高3%和5%。施用石膏、生物稻糠和脱硫灰水稻分别增产13.0%、10.1%和5.1%。研究认为,施用土壤调理剂能消减冷浸田还原物质毒害,提升土壤微生物活性,提高土壤养分供应,促进水稻增产,并以生物稻糠、石膏和脱硫灰效果最佳。

施肥结构对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响

冷浸田因长期受冷泉水浸渍,土体封闭,难以通气与氧化,土壤溶液Eh下降,有效养分低,水稻产量低。本研究通过田间小区试验和动态取样与室内测定,探求了单质化肥、稳定性肥、复合肥配施生鸡粪和熟鸡粪等施肥方式对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响。结果表明:与单质化肥处理比较,复合肥与熟鸡粪配施处理土壤松结态腐殖质占重组腐殖质的比例提高10.8%,紧结态腐殖质占重组腐殖质的比例降低15.5%,土壤有机质和活性有机质含量分别提高8.9%和4.0%,土壤阳离子交换量提高10.2%,早稻土壤细菌数和微生物活性分别提高390.0%和13.0%;同时土壤磷酸铝盐和磷酸钙盐含量分别提高40.0%和28.0%,且磷酸铝盐和磷酸钙盐占无机磷总量的比例提高,闭蓄态磷占无机磷总量的比例降低,促使土壤中难溶性磷向易溶性磷转化,提高土壤有效磷含量;最终早稻磷、钾吸收量分别提高14.0%和127.0%,早、晚稻产量分别增加11.0%和8.0%。由此得出,有机无机平衡施肥是适合于冷浸田土壤培肥、水稻增产的施肥方式。

湘中南丘岗地区土壤发生特性及系统分类

选取湖南省中南部丘岗地区11个土壤剖面,研究其土壤成土环境和形成特点。结果表明,该区土壤质地以黏土为主,土壤黏粒淋溶明显,黏化过程较强,各剖面表现出铁游离度高、活化度低的特点,处于中度富铁化过程。根据《中国土壤系统分类检索(第三版)》,鉴定了诊断层和诊断特性,确定了供试土壤剖面在中国土壤系统分类中的归属,其中原发生分类中的红壤(04、22、23号剖面)属普通强育湿润富铁土;红壤(07、13号剖面)属网纹简育湿润富铁土;菜园土(19号剖面)属斑纹肥熟旱耕人为土;紫色土(20号剖面)属酸性紫色正常新成土;粗骨土(21号剖面)属普通湿润正常新成土;石灰土(01号剖面)属普通钙质湿润雏形土;紫色土(16、17号剖面)属斑纹紫色湿润雏形土。

双季稻-油菜三熟制下长期施肥对早稻产量、养分吸收及土壤肥力的影响

通过长期定位试验,研究了双季稻-油菜三熟制下长期施肥对早稻产量、产量构成因子、植株养分吸收及土壤养分变化的影响。试验设无肥(CK)、全化肥(NPK)、氮钾(NK)、氮磷(NP)、30%有机肥(30%OM)和60%有机肥(60%OM)6个处理。结果表明,有机无机肥长期配施显著提高早稻稻谷产量和生物产量,其中,以30%OM处理稻谷产量最高,60%OM处理次之,与CK相比,增产率分别达到131.58%和119.08%。有机无机肥长期配施还能促进稻谷氮磷钾养分的吸收,30%OM和60%OM处理稻谷养分总积累量(N+P+K)比NPK处理分别高3.90%和1.05%,比CK分别高135.65%和129.19%。与单施化肥相比,有机无机肥长期配施有利于土壤培肥和土壤养分的维持与提高。研究还发现NK处理早稻产量、养分吸收量及土壤有机质、全N、碱解N、速效P含量均明显低于其他施肥处理,说明磷素是制约该地区早稻作物生长的主要影响因素之一,农民在早稻生产中应注重磷肥的施用。

湘南丘岗红壤地区土壤肥力质量指标的空间变异特征

采用地理信息系统(GIS)和地统计学方法研究了湘南丘岗红壤地区土壤表层(0-20 cm)pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8项土壤肥力指标的空间变异特征。结果表明:土壤pH、有效磷、全氮和全钾的理论模型为球状模型,有机质、碱解氮和速效钾的理论模型为指数模型,全磷的理论模型为高斯模型;碱解氮和全磷的基底效应分别为13.6%、19.0%,表现出强烈的空间相关性,土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、全氮和全钾的基底效应分别为28.7%、29.9%、54.7%、53.1%、55.6%、73.0%,具有中等的空间相关性;研究区域的书林寺村南部和官山坪村北部以石灰岩风化物母质为主,土壤肥力较高,属Ⅰ～Ⅲ级,幸福桥村区域以板岩风化物母质为主,土壤肥力为Ⅳ级,官山坪村南部以第四纪红土母质为主,土壤肥力属Ⅴ级,应重视第四纪红土母质地区土壤退化防治和肥力恢复调控。

氮肥用量对油菜吸收积累镉的影响

为了探明油菜用于植物修复时其适宜的氮肥用量,采用大田试验研究了0,90,120,150,180kg/hm^2 5个氮肥用量水平对油菜(Brassica campestris L.)湘杂油743和沣油682地上部生物量和吸收积累镉的影响。结果表明,施用氮肥显著提高了油菜地上部生物量;与对照相比,施氮处理湘杂油743和沣油682地上部生物量分别提高了473.9%~1 055.5%和412.4%~1 164.6%。施氮提高了油菜根系对镉的吸收和镉向地上部转运积累。施氮处理湘杂油743和沣油682根系镉含量分别增加1.5%~21.9%和6.0%~26.3%,地上部镉含量分别显著增加22.2%~82.8%和19.5%~45.8%,地上部镉累积量分别显著增加598.5%~1 912.4%和518.6%~1 571.3%,镉转移系数分别增加18.5%~65.1%和1.7%~19.3%。油菜根系镉含量与土壤CaCl2—Cd含量显著正相关。施氮下土壤镉有效性和镉转移系数的提高是油菜镉吸收积累增加的主要原因。本试验条件下,油菜用于植物修复时其适宜氮肥用量为150kg/hm^2。